(57)【要約】【課題】選択率が高くかつ生産速度の速いβ−ケトエステルの製造方法の提供。【解決手段】本発明は、塩基及びパラジウムカルベン触媒錯体３の存在下において、α−クロロケトン２を一酸化炭素及び式Ｒ3ＯＨのヒドロキシル含有化合物と接触させることによる、β−ケトエステル１の新規製造方法である。対象触媒は、公知（Ｐｈ3Ｐ）2ＰｄＣｌ2に比較した場合に優れた生産速度及び選択率を示す。2006188519.tif 000022【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
式１：
【化１】
2006188519.tif 000015
のβ−ケトエステルの製造方法であって、式２：
【化２】
2006188519.tif 000016
のα−クロロケトンを、塩基及び式３：
【化３】
2006188519.tif 000017
［上記各式において、Ｒ1及びＲ2は、独立して、水素、Ｃ1〜Ｃ10アルキル、Ｃ3〜Ｃ10シクロアルキル、Ｃ6〜Ｃ20アリール、Ｃ1〜Ｃ10アルケニル、又はＯ、Ｓ若しくはＮから選ばれた３個以下のヘテロ原子を炭素の他に含む、Ｃ1〜Ｃ10ヘテロアルキル、Ｃ1〜Ｃ10ヘテロアルケニル若しくはＣ4〜Ｃ10ヘテロアリールであるか、あるいはＲ1及びＲ2が前記基のいずれかと結合して架橋基を形成でき；Ｒ3はＣ1〜Ｃ10アルキル、Ｃ3〜Ｃ10シクロアルキル、Ｃ6〜Ｃ20アリール、Ｃ1〜Ｃ10アルケニル、又はＯ、Ｓ若しくはＮから選ばれた３個以下のヘテロ原子を炭素の他に含む、Ｃ1〜Ｃ10ヘテロアルキル若しくはＣ4〜Ｃ10ヘテロアリールであり；Ｒ4、Ｒ5及びＲ6は、独立して、Ｃ1〜Ｃ20アルキル、Ｃ3〜Ｃ10シクロアルキル、Ｃ6〜Ｃ20アリール、Ｃ1〜Ｃ10アルケニル、又はＯ、Ｓ若しくはＮから選ばれた３個以下のヘテロ原子を炭素の他に含む、Ｃ1〜Ｃ10ヘテロアルキル、Ｃ1〜Ｃ10ヘテロアルケニル若しくはＣ4〜Ｃ10へテロアリールであるか、あるいはＲ4及びＲ5並びに、場合によっては、Ｒ6は前記基のいずれかと結合して架橋基を形成でき；ＹはＣ1〜Ｃ20アルキル−Ｎ、Ｃ3〜Ｃ10シクロアルキル−Ｎ、Ｃ6〜Ｃ20アリール−Ｎ、ヘテロアルキル−Ｎ、ヘテロアリール−Ｎ、Ｏ又はＳであり；Ｒ1〜Ｒ6の全ての置換基は、Ｃ1〜Ｃ20アルコキシ、Ｃ1〜Ｃ20アリールオキシ、Ｃ1〜Ｃ20カルボキシル、Ｃ1〜Ｃ20アミノ、Ｃ1〜Ｃ20アルキルアミノ、Ｃ1〜Ｃ20アミド又はＣ1〜Ｃ20チオアルキルで置換されることができ；Ｘは陰イオンである］
を有する触媒の存在下において一酸化炭素及びＲ3ＯＨと接触させることを含んでなるβ−ケトエステルの製造方法。
【請求項２】
Ｒ1がＣ6〜Ｃ20アリール、Ｃ3〜Ｃ10シクロアルキル又はＣ1〜Ｃ10アルキル（これらはいずれも場合によってはハロゲン、Ｃ1〜Ｃ20アルコキシ、Ｃ1〜Ｃ20アリールオキシ、Ｃ1〜Ｃ20カルボキシル、Ｃ1〜Ｃ20アミノ、Ｃ1〜Ｃ20アルキルアミノ、Ｃ1〜Ｃ20アミド又はＣ1〜Ｃ20チオアルキルで更に置換されることができる）であり；Ｒ2が水素であり；Ｒ3がＣ1〜Ｃ10アルキルであり；Ｒ4及びＲ5が合わさって架橋基であり；Ｒ6がＣ1〜Ｃ20アルキル、Ｃ3〜Ｃ10シクロアルキル又はＣ6〜Ｃ20アリールであり；Ｘが塩化物、ヨウ化物又は臭化物であり；且つＹがＮ−Ｒ7［式中、Ｒ7はＣ1〜Ｃ20アルキル、Ｃ3〜Ｃ10シクロアルキル又はＣ6〜Ｃ20アリールである］である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
Ｒ1がｔｅｒｔ−ブチルであり；Ｒ3がメチル又はエチルであり；Ｒ4及びＲ5が一緒になって１，２−置換フェニル、１，２−置換エチレン又は１，２−置換エタンであり；Ｘが塩化物であり；且つＲ6及びＲ7がそれぞれ、２，６−又は２，４，６−ジアルキル置換アリール基である請求項２に記載の方法。
【請求項４】
Ｒ6及びＲ7が、独立して、２，６−ジ−イソプロピルフェニル又は２，４，６−トリメチルフェニルである請求項３に記載の方法。
【請求項５】
０．１〜１００気圧（絶対）（ａｔｍ）の圧力で７５℃〜１７５℃の温度において、前記接触を実施する請求項２に記載の方法。
【請求項６】
５〜２０ａｔｍの圧力で１００℃〜１５０℃の温度において、前記接触を実施する請求項５に記載の方法。
【請求項７】
式１：
【化４】
2006188519.tif 000018
のβ−ケトエステルの生成方法であって、式２：
【化５】
2006188519.tif 000019
のα−クロロケトンを、塩基及び式３：
【化６】
2006188519.tif 000020
［上記各式において、Ｒ1はＣ6〜Ｃ20アリール、Ｃ3〜Ｃ10シクロアルキル又はＣ1〜Ｃ10アルキル（これらはいずれも、場合によっては、ハロゲン、Ｃ1〜Ｃ20アルコキシ、Ｃ1〜Ｃ20アリールオキシ、Ｃ1〜Ｃ20カルボキシル、Ｃ1〜Ｃ20アミノ、Ｃ1〜Ｃ20アルキルアミノ、Ｃ1〜Ｃ20アミド又はＣ1〜Ｃ20チオアルキルで置換することができる）であり；Ｒ2は水素であり；Ｒ3はＣ1〜Ｃ10アルキルであり；Ｒ4及びＲ5は一緒になって架橋基であり；Ｒ6はＣ1〜Ｃ20アルキル又はＣ6〜Ｃ20アリール基であり；Ｘは塩化物、ヨウ化物又は臭化物であり；ＹはＮ−Ｒ7（式中、Ｒ7はＣ1〜Ｃ20アルキル又はＣ6〜Ｃ20アリールである）である］
を有する触媒の存在下において一酸化炭素及びＲ3ＯＨと接触させることを含んでなり且つ前記接触を０．１〜１００気圧（絶対）（ａｔｍ）の圧力で７５℃〜１７５℃の温度において実施するβ−ケトエステルの生成方法。
【請求項８】
Ｒ1がｔｅｒｔ−ブチルであり；Ｒ3がメチル又はエチルであり；Ｒ4及びＲ5が一緒になって１，２−置換フェニル、１，２−置換エチレン又は１，２−二置換エタンであり；Ｘが塩化物であり；且つＲ6及びＲ7が、それぞれ、２，６−又は２，４，６−ジアルキル置換アリール基である請求項７に記載の方法。
【請求項９】
５〜２０ａｔｍの圧力で１００℃〜１５０℃の温度において、前記接触を実施する請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
式３：
【化７】
2006188519.tif 000021
［式中、Ｒ4、Ｒ5及びＲ6は、独立して、Ｃ1〜Ｃ20アルキル、Ｃ3〜Ｃ10シクロアルキル、Ｃ6〜Ｃ20アリール、Ｃ1〜Ｃ10アルケニル、又はＯ、Ｓ若しくはＮから選ばれた３個以下のヘテロ原子を炭素の他に含む、Ｃ1〜Ｃ10ヘテロアルキル、Ｃ1〜Ｃ10ヘテロアルケニル若しくはＣ4〜Ｃ10へテロアリールであるか、あるいはＲ4及びＲ5並びに、場合によっては、Ｒ6は前記基のいずれかと結合して架橋基を形成でき；ＹはＮ−Ｒ7（式中、Ｒ7はＣ1〜Ｃ20アルキル又はＣ6〜Ｃ20アリールである）であり；且つＸは塩化物、ヨウ化物又は臭化物である］
のパラジウムカルベンカルボニル化触媒。
【請求項１１】
Ｒ4及びＲ5が一緒になって架橋基であり；Ｒ6及びＲ7が、独立して、Ｃ1〜Ｃ20アルキル又はＣ6〜Ｃ20アリールであり；且つＸが塩化物である請求項１０に記載の触媒。
【請求項１２】
Ｒ4及びＲ5が一緒になって１，２−置換フェニル、１，２−置換エチレン又は１，２−置換エタンであり；Ｘが塩化物であり；且つＲ6及びＲ7が、それぞれ、２，６−又は２，４，６−ジアルキル置換アリール基である請求項１１に記載の触媒。
【請求項１３】
Ｒ6及びＲ7が、それぞれ独立して、２，６−ジ−イソプロピルフェニル又は２，４，６−トリメチルフェニルである請求項１２に記載の触媒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塩基及びパラジウムカルベン触媒錯体の存在下において、α−クロロケトンを一酸化炭素及び式Ｒ3ＯＨのヒドロキシル含有化合物と接触させることによる、β−ケトエステルの新規製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
β−ケトエステル（例えば、以下の式１）は、医薬、農薬、顔料及び栄養補助食品のような多様な特殊化学製品の生産に広く使用されている化学中間体である。
【０００３】
【化１】
2006188519.tif 000002
【０００４】
これらの化合物の生成に使用される古典的方法としては、１当量又はそれ以上の高価な強塩基、例えば水素化ナトリウムの存在下において、２つのエステルを縮合させるクライゼン（Ｃｌａｉｓｅｎ）縮合、又はケトンを炭酸エステルと縮合させる変法が挙げられる。別の伝統的方法は、１当量又はそれ以上の亜鉛の存在下において、α−ブロモカルボン酸エステルをニトリルと反応させるブライス（Ｂｌａｉｓｅ）反応である。クライゼン縮合及び関連縮合方法は、化学量論量の高価な強塩基を必要とするという問題があり、異なるエステルを用いる場合には通常は低収率を示す。ブライス法は、ニトリルのコストがかさみ、通常は収率が劣り、しかも、適当な廃棄物処理施設に送られなければならない化学量論量のＺｎ及び窒素（アンモニウム）塩副生成物を生じるので多量の廃棄物流を生じる。
【０００５】
このような古典的方法に付随する難点に鑑みて、工業生産は他の手段で実施されることが多い。最も簡単なβ−ケトエステルであるアセト酢酸エステルは、ジケテンをアルコールと反応させることによって得られる。ジケテンは有毒でしかも不安定であるので、一般的な商業品目ではない。製造業者は通常、酢酸又はアセトンの高温熱分解によってケテンを生成し、次いでケテンをジケテンに二量化することによってジケテンを生成させる。ジケテンは後で、現場でアルコールと反応させて、アセト酢酸エステルを生成させ、それが次に販売される。工業的には、これらの簡単なアセト酢酸エステルは次に、より複雑なβ−ケトエステルの生成（例えば、その後の官能基化又はアシル基の交換による）に使用される。
【０００６】
例えば、非特許文献１は、簡単なアセト酢酸エステルが、下記式に従ってそれらを化学量論量のハロゲン化マグネシウム塩及びピリジン誘導体の存在下でハロゲン化アシルと反応させることによってそれらのアセチル基をより複雑なアシル基と交換できることを示している：
【０００７】
【化２】
2006188519.tif 000003
【０００８】
開示された唯一の例は塩化ピバロイル及びアセト酢酸エステルからのピバロイル酢酸エステル（Ｒ’＝ｔｅｒｔ−ブチル）の生成に関するものであった。しかし、元の方法は化学量論量のマグネシウム塩を必要としたが、次のプロセスはマグネシウム中で触媒反応を起こすことが示された（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
α−位の更なる置換は、前述の手段によって形成されたアセト酢酸エステルの次の反応によって通常行われる。α位におけるアルキル化は、塩基及び有機ハロゲン化物又は擬似ハロゲン化物の添加によって誘発することができることは当業者にはよく知られているが、モノ置換が好ましい生成物である場合には、特に、縮合及び水素添加が共に触媒反応で選択的であり且つプロセスにおいて副生ハロゲン化塩を生成しないので、アセト酢酸エステルをアルデヒド又はケトンと縮合させ且つ生成物を水素添加するのが好ましい。通常、縮合及び水素添加は同じ容器中で同時に実施される。
【００１０】
最近になって、β−ケトエステルを直接生成するための有望な方法は、（Ｐｈ3Ｐ）2ＰｄＣｌ2触媒を用いてアルコールの存在下でα−クロロケトンをカルボニル化することを含む（非特許文献２及び３）。本発明において使用するα−クロロケトンは市販されているか、又は多くの場合、親ケトンを塩素化することによって生成させることができる（特許文献２）。
【００１１】
パラジウム触媒及びそれらの錯体は公知である。パラジウム錯体の１つの特有の型はカルベン錯体として知られている（例えば、以下を参照）。金属カルベン錯体の総説に関しては、例えば非特許文献４、５、６又は７を参照されたい。パラジウムカルベン錯体の具体例は、例えば非特許文献８、特許文献３、非特許文献９、１０、１１、１２、１３、１４、１５又は１６に記載されている。
【００１２】
このようなパラジウム錯体は知られており、触媒反応に使用されてきたが、カルボニル化へのそれらの適用は以下のカルベン触媒を用いた芳香族ハロゲン化物のカルボニル化に限定されているようである（非特許文献１７参照）。β−ケトエステルを生成するためにパラジウムカルベンを使用することはこれまで知られていないようである。
【００１３】
【化３】
2006188519.tif 000004
【００１４】
【特許文献１】米国特許第６，５７０，０３５号
【特許文献２】米国特許第４，１８６，１４４号
【特許文献３】米国特許第５，７０３，２６９号（Ｈｅｒｍａｎｎら）
【００１５】
【非特許文献１】Ｒａｔｈｋｅ，ｅｔ  ａｌ．，Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，５０，２６２２（１９８５）
【非特許文献２】Ｌａｐｉｄｕｓ  ｅｔ  ａｌ．，Ｒｕｓｓｉａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｂｕｌｌｅｔｉｎ，Ｉｎｔ．Ｅｄｉｔ．，５０，２２３９（２００１）
【非特許文献３】Ｌａｐｉｄｕｓ  ｅｔ  ａｌ．，Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，３１７（２００２）
【非特許文献４】Ｈｅｒｍａｎｎ  ｅｔ  ａｌ．，Ａｄｖａｎｃｅｓ  ｉｎ  Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，４８，１（２００１）
【非特許文献５】Ｈｅｒｍａｎｎ，Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．，Ｉｎｔ．Ｅｄ．，４１，１２９０（２００２）
【非特許文献６】Ｈｅｒｍａｎｎ  ｅｔ  ａｌ．，Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．，３６，２１６２（１９９７）
【非特許文献７】Ｈｅｒｍａｎｎ  ｅｔ  ａｌ．，Ｃｈｅｍ．Ｅｕｒ．Ｊ．，２，７７２（１９９６）
【非特許文献８】Ｈｅｒｍａｎｎ  ｅｔ  ａｌ．，Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．，３４，２３７１（１９９５）
【非特許文献９】Ｃａｄｄｉｃｋ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔ．Ｃｈｅｍ．，６１７〜６１８，６３５（２００１）
【非特許文献１０】Ｈｅｒｍａｎｎ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔ．Ｃｈｅｍ．，６１７〜６１８，６１６（２００１）
【非特許文献１１】Ｖｉｃｉｕ  ｅｔ  ａｌ．，Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ，２２，３１７５（２００３）
【非特許文献１２】Ｖｉｃｉｕ  ｅｔ  ａｌ．，Ｏｒｇ．Ｌｅｔｔ．，４，２２２９（２００２）
【非特許文献１３】Ｖｉｃｉｕ  ｅｔ  ａｌ．，Ｏｒｇ．Ｌｅｔｔ．，４，４０５３（２００２）
【非特許文献１４】Ｇｌａｓ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔ．Ｃｈｅｍ．，６２６，１００（２００１）
【非特許文献１５】Ｌｅｗｉｓ  ｅｔ  ａｌ．，Ｊ．Ａｍｅｒ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２５，１００６６（２００３）
【非特許文献１６】Ｆｕｒｓｔｎｅｒ  ｅｔ  ａｌ．，Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ，２２，９０７（２００３）
【非特許文献１７】Ｃａｌｏ  ｅｔ  ａｌ．Ｊ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔ．Ｃｈｅｍ．，６４５，１５２（２００２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明の目的は、選択率が高くかつ生産速度の速いβ−ケトエステルの製造方法及びそれに使用する新規触媒を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、式１：
【００１８】
【化４】
2006188519.tif 000005
【００１９】
のβ−ケトエステルの製造方法であって、式２：
【００２０】
【化５】
2006188519.tif 000006
【００２１】
のα−クロロケトンを、塩基及び式３：
【００２２】
【化６】
2006188519.tif 000007
【００２３】
［式中、Ｒ1〜Ｒ6、Ｘ及びＹは以下に示す通りである］
の触媒の存在下で一酸化炭素及び式Ｒ3ＯＨのヒドロキシル含有化合物と接触させることを含んでなるβ−ケトエステルの製造方法である。
【００２４】
本発明は、更に前記一般式３［式中、ＹはＮ−アルキル又はＮ−アリールである］のパラジウムカルベン触媒錯体を含んでなる新規カルボニル化触媒に関する。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、新たなパラジウムカルベン触媒錯体触媒を用いることによりβ−ケトエステルを高い選択率でかつ速い生産速度で製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
前述の通り、下記反応式［Ａ］によって例示される本発明は、式１：
【００２７】
【化７】
2006188519.tif 000008
【００２８】
のβ−ケトエステルの生成方法であって、式２：
【００２９】
【化８】
2006188519.tif 000009
【００３０】
のα−クロロケトンを、塩基及び式３：
【００３１】
【化９】
2006188519.tif 000010
【００３２】
を有する触媒の存在下で一酸化炭素及び式Ｒ3ＯＨのヒドロキシル含有化合物と接触させることを含んでなる方法である。
【００３３】
本発明において、Ｒ1及びＲ2は、独立して、水素、Ｃ1〜Ｃ10アルキル、Ｃ3〜Ｃ10シクロアルキル、Ｃ6〜Ｃ20アリール、Ｃ1〜Ｃ10アルケニル、又はＯ、Ｓ若しくはＮから選ばれた３個以下のヘテロ原子を炭素の他に含む、Ｃ1〜Ｃ10ヘテロアルキル、Ｃ1〜Ｃ10ヘテロアルケニル若しくはＣ4〜Ｃ10ヘテロアリール基であるか、あるいはＲ1及びＲ2が前記基のいずれかと結合して架橋基を形成でき（例えば、Ｒ1及びＲ2はＣ1〜Ｃ10アルキレン架橋を表すことができる）。Ｒ3はＣ1〜Ｃ10アルキル、Ｃ3〜Ｃ10シクロアルキル、Ｃ6〜Ｃ20アリール、Ｃ1〜Ｃ10アルケニル、又は前述のようなヘテロアルキル若しくはヘテロアリールであることができる。Ｒ4、Ｒ5及びＲ6は、独立して、Ｃ1〜Ｃ20アルキル、Ｃ3〜Ｃ10シクロアルキル、Ｃ6〜Ｃ20アリール、Ｃ1〜Ｃ10アルケニル、又はＯ、Ｓ若しくはＮから選ばれた３個以下のヘテロ原子を炭素の他に含むＣ1〜Ｃ10ヘテロアルキル、Ｃ1〜Ｃ10ヘテロアルケニル又はＣ4〜Ｃ10へテロアリール基であるか、あるいはＲ4及びＲ5並びに、場合によっては、Ｒ6は前記基のいずれかと結合して架橋基（例えば炭素数１０以下の架橋アルキレン）を形成できる。ＹはＣ1〜Ｃ20アルキル−Ｎ、Ｃ3〜Ｃ10シクロアルキル−Ｎ、Ｃ6〜Ｃ20アリール−Ｎ、ヘテロアルキル−Ｎ、ヘテロアリール−Ｎ、Ｏ又はＳであり；そしてＸは陰イオンである。Ｒ1〜Ｒ6の全ての置換基は、Ｃ1〜Ｃ20アルコキシ、Ｃ1〜Ｃ20アリールオキシ、Ｃ1〜Ｃ20カルボキシル、Ｃ1〜Ｃ20アミノ、Ｃ1〜Ｃ20アルキルアミノ、Ｃ1〜Ｃ20アミド又はＣ1〜Ｃ20チオアルキル（これらに限定されるものではないが）のような追加官能基を含むことができる。
【００３４】
【化１０】
2006188519.tif 000011
【００３５】
α−クロロケトン出発原料、ひいては得られるβ−ケトエステルは、前述のような幅広い種類の化合物から選ぶことができる。本発明の方法は、β−ケトエステル［Ｒ1はＣ6〜Ｃ10アリール又はＣ1〜Ｃ10アルキル若しくはＣ3〜Ｃ10シクロアルキル（前記基はいずれも場合によっては、ハロゲン（例えば、フッ素、塩素又は臭素）、Ｃ1〜Ｃ20アルコキシ、Ｃ1〜Ｃ20アリールオキシ、Ｃ1〜Ｃ20カルボキシル、Ｃ1〜Ｃ20アミノ、Ｃ1〜Ｃ20アルキルアミノ、Ｃ1〜Ｃ20アミド、又はＣ1〜Ｃ20チオアルキルを含む（これらに限定されるものではないが）種々の置換基で置換することができる）である］の類を生成するのに特に有用である。特に有用なのは、Ｒ1がｔｅｒｔ−ブチルであり且つＲ2が水素である方法である。得られる化合物は、種々の用途において有用であるが、これらの伝統的な手段による合成は難しい。
【００３６】
本発明に使用するヒドロキシル含有化合物は、前記記載によって網羅される種々の物質のいずれかであることができる。ヒドロキシル含有化合物は、好ましくはＲ3ＯＨ［式中、Ｒ3はＣ1〜Ｃ10アルキル基であり；特にＲ3はメチル基（Ｃ1）又はエチル基（Ｃ2）（例えばメタノール又はエタノール）であることができる］で記載される。本発明において使用するアルコール反応体はプロセス溶媒の役割も果たすことができる。
【００３７】
本発明の反応は、クロロケトン出発原料から当量のＨＣｌを生成する。従って、前述の通り、本発明の方法は塩基を用いる。塩基は理論的には、ＨＣｌを掃去する塩基性のアルカリ土類金属及びアルカリ金属塩のホストのいずれかから選ばれることも可能であるが、このような塩基は選択性が低いと考えられる。本発明において有用な塩基は、有機窒素含有塩基（アミン）の群の塩基である。アミン塩基は、アルキルアミン、例えば、トリアルキルアミン又は複素環式芳香族アミン、例えばピリジン及び置換ピリジンであることができる。各アルキル基がＣ1〜Ｃ10アルキル、Ｃ3〜Ｃ10シクロアルキル又はＣ6〜Ｃ10アリールであるトリアルキルアミンを用いるのが最も都合よく；例としては、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、ジ−イソプロピルエチルアミン及びトリオクチルアミンが挙げられる。
【００３８】
本発明において使用する塩基：クロロケトンの比は、１０：１〜１：１の範囲であることができ、改良された性能は２：１〜１：1の範囲で得られ、より良い性能は１．２５：１〜１．７５：１の範囲で得られる。前記トリアルキルアミン塩基及びそれらの塩は、反応媒体中に易溶性であるか、あるいは加温時又は少量のアルコールの添加時に容易に溶解させることができるが、生成物混合物から容易に分離して、更に使用するために抽出及び中和によって回収できる。
【００３９】
前述の通り、本発明者は、下記一般式３を有するパラジウムカルベン錯体が、α−クロロケトンを対応するβ−ケトエステルにカルボニル化するための優れた触媒であることを見出した。このようなパラジウムカルベン錯体を用いる方法は、公知の（Ｐｈ3Ｐ）2ＰｄＣｌ2触媒を用いる方法に比較して、目的とするβ−ケトエステルへの反応速度が速く且つ選択率が高い。触媒は一般式３を有する。
【００４０】
【化１１】
2006188519.tif 000012
【００４１】
（式中、Ｒ4、Ｒ5及びＲ6は、独立して、Ｃ1〜Ｃ20アルキル、Ｃ3〜Ｃ10シクロアルキル、Ｃ6〜Ｃ20アリール、Ｃ1〜Ｃ10アルケニル、又はＯ、Ｓ若しくはＮから選ばれた３個以下のヘテロ原子を炭素の他に含む、Ｃ1〜Ｃ10ヘテロアルキル、Ｃ1〜Ｃ10ヘテロアルケニル若しくはＣ4〜Ｃ10へテロアリール基であるか、あるいはＲ4及びＲ5並びに、場合によっては、Ｒ6は前記基のいずれかと結合して架橋基（例えば炭素数１０以下の架橋アルキレン）を形成でき；ＹはＣ1〜Ｃ20アルキル−Ｎ、Ｃ3〜Ｃ10シクロアルキル−Ｎ、Ｃ6〜Ｃ20アリール−Ｎ、ヘテロアルキル−Ｎ、ヘテロアリール−Ｎ、Ｏ又はＳであり；Ｘは陰イオンである。置換基Ｒ4〜Ｒ6は、全てＣ1〜Ｃ20アルコキシ、Ｃ1〜Ｃ20アリールオキシ、Ｃ1〜Ｃ20カルボキシル、Ｃ1〜Ｃ20アミノ、Ｃ1〜Ｃ20アルキルアミノ、Ｃ1〜Ｃ20アミド又はＣ1〜Ｃ20チオアルキルのような（これらに限定されるものではないが）更なる官能基を含むことができる。本発明は、更に、前記一般式３［式中、ＹはＣ1〜Ｃ20Ｎ−アルキル又はＣ6〜Ｃ20Ｎ−アリールである］のパラジウムカルベン触媒錯体を含んでなる新規カルボニル化触媒に関する。
【００４２】
パラジウムカルベン触媒錯体３の置換基は、前記の多数の基又は部分から選ぶことができるが、Ｒ4及びＲ5は最も好都合には、１，２−置換フェニル、１，２−置換エチレニル（例えば、−ＨＣ＝ＣＨ−）又は１，２−置換エタニル（例えば、−ＣＨ2ＣＨ2−）のような炭素数２の架橋基であるか又はそれを含む。Ｒ6は、多数の置換基であることができるが、通常はＣ1〜Ｃ10アルキル基又はＣ6〜Ｃ20アリール基、例えば２，６−ジアルキル置換アリール基、例えばジイソプロピル（例えば２，６−ジイソプロピルフェニル）又は２，４，６−三置換フェニル、例えば２，４，６−トリメチルフェニル（しばしば、一般名メシチルと称される）である。
【００４３】
Ｙは、前述のように硫黄又は酸素であることができるが、より一般的には窒素含有基、例えばＮ−Ｒ7［式中、Ｒ7はＣ1〜Ｃ20アルキル基又はＣ6〜Ｃ20アリール基、例えば２，６−ジアルキル置換アリール基、例えばジ−イソプロピルフェニル（例えば２，６−ジイソプロピルフェニル）又は２，４，６−三置換フェニル、例えば２，４，６−トリメチルフェニルである］である。Ｒ6及びＲ7は同一の基でも異なる基でもよいが、最も一般的には得られる触媒は対称であり、Ｒ6及びＲ7は同一である。Ｘは、テトラフルオロボレート、カルボキシレート又はアセテートを含む多数の陰イオンのいずれかであることができるが、最も一般的且つ好都合にはハライド、例えばヨウ化物、臭化物又は塩化物である。
【００４４】
本明細書中に記載した触媒の生成方法は、当業者にはよく知られている。このような触媒を生成するための都合良い方法は、カルボン酸パラジウム、好ましくは酢酸パラジウムが溶媒中で以下の式４に示されるような第４級塩のハロゲン化物塩と反応するものである。溶媒は、容易に除去される任意の溶媒であることができるが、通常は有機オキシゲネート（ｏｘｙｇｅｎａｔｅ）、例えば単純なエステル又はエーテル、例えばテトラヒドロフラン又は酢酸エステルである。基Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｘ及びＹは前述の通りである。反応後、溶媒を除去し、次いで触媒を非常に簡単なクロマトグラフ手段によって精製できる。触媒前駆体４の製造方法は当業者にはよく知られているか、又は４に対応する多数のこのような前駆体は商業的に購入できる。
【００４５】
【化１２】
2006188519.tif 000013
【００４６】
４で記載されるような第４級塩及びパラジウム塩から対象触媒を現場で（ｉｎ  ｓｉｔｕ）生成することは、他の触媒用途においてこのような触媒を用いる場合には一般的な方法であるが、このような方法は通常、この用途においては劣った触媒性能をもたらす。従って、触媒を外部で生成し、次いで予め形成された触媒を触媒法に使用するのが好ましい。
【００４７】
前記反応は、通常、アミド、エーテル、アルコール、エステル、芳香族炭化水素を含む（これらに限定されるものではないが）幅広い有機溶媒から選ぶことができる溶媒中で行うが、好ましい溶媒は生成物のＲ3に対応するアルコールである。例えば目的生成物がメチルエステルである場合には、好ましい溶媒はメタノールであろうし、目的生成物がエチルエステルであるならば、好ましい溶媒はエタノールであろう。
【００４８】
周囲圧力及び温度条件下でも実施可能であるが、本発明の方法は通常、高温高圧条件下で実施する。実施可能な圧力範囲は、０．１〜１００気圧（絶対圧力）（ａｔｍ）（又は０．０１〜１０ＭＰａ）であり、好ましい圧力範囲は５〜２０ａｔｍ（０．５〜２ＭＰａ）である。温度は０℃〜２５０℃であることができ；好ましい範囲は７５℃〜１７５℃、より好ましくは１００℃〜１５０℃である。
【００４９】
実施可能な反応圧力は、１〜１００気圧（ａｔｍ）（絶対圧力）（０．１〜１０ＭＰａ（絶対圧力））の範囲である。通常、本発明の方法は、３〜５０ａｔｍ（０．３〜５ＭＰａ）（絶対圧力）の範囲で実施する。当業者ならば理解できることであるが、最適圧力は温度並びに反応成分の性質及び濃度、特にアルコール及びトリアルキルアミンの選択及び濃度の複合関数である。これは、これらの変数が、反応混合物によって加えられる蒸気圧に著しい影響を与えるためである。しかし、好ましい圧力範囲は５〜３５ａｔｍ（０．５〜３．５ＭＰａ）（絶対圧力）である。
【００５０】
当業者ならば、前記範囲の炭素数を有する基又は部分、例えば「Ｃ1〜Ｃ10−アルキル」への言及が、それぞれ、Ｃ1基（メチル）及びＣ10基（デシル）の端点だけでなく、対応する個々のＣ2、Ｃ3、Ｃ4、Ｃ5基などのそれぞれも含むことがわかるであろう。更に、炭素数の前記範囲内の個々の点のそれぞれは更に、本質的に前記の全範囲内である部分的範囲を記載するために組合せることができることを理解されたい。例えば、用語「Ｃ1〜Ｃ10−アルキル」はＣ1からＣ10の個々の部分だけでなく、「Ｃ2〜Ｃ5−アルキル」のような部分的範囲も意図する。
【実施例】
【００５１】
本発明を、その好ましい実施態様に関する以下の実施例によって更に説明するが、これらの実施例は説明のためにのみ記載するのであって、本発明の範囲を限定することを意図するものではないことを理解されたい。
【００５２】
触媒の製造
触媒５ａの以下の合成が典型的であった。１００ｍＬの丸底フラスコに、Ｎ，Ｎ−ビス−（２，６−ジイソプロピルフェニル）イミダゾリウムクロリド７３６ｍｇ（１．７４ミリモル）、酢酸パラジウム１９２ｍｇ（０．８５ミリモル）及び乾燥脱気テトラヒドロフラン５０ｍＬを添加した。混合物を加熱還流し、還流を４時間持続した。混合物を冷却し、ロータリー・エバポレーター上で元の容量の約１／２まで減量させ、次いで混合物を、酢酸エチルのヘキサン中１０％溶液を用いて、幅５．０ｃｍ及び高さ約３．５ｃｍの円筒シリカゲルカラムに通して濾過して、シリカゲルから触媒を溶離させた。溶媒の除去により、ジクロロ−ビス（Ｎ，Ｎ’−ビス−（２，６−ジ−イソプロピルフェニル）イミダゾル−１−イリデン）パラジウム（ＩＩ）（５ａ）６０２ｍｇ（０．６２９ミリモル，収率７４％）がシス異性体とトランス異性体との混合物として得られる。これを更に精製することなく用いた。触媒５ｂ、５ｃ及び５ｄを酢酸パラジウムから製造し、対応するイミダゾリウムハライドを同様にしてそれぞれ、収率５４％、５０％及び６７％で製造した。
【００５３】
【化１３】
2006188519.tif 000014
【００５４】
５ａ，Ｒ7＝２，６−ジイソプロピルフェニル−，Ｘ＝Ｃｌ
５ｂ，Ｒ7＝２，４，６−トリメチルフェニル−，Ｘ＝Ｃｌ
５ｃ，Ｒ7＝メチル，Ｘ＝Ｉ
５ｄ、Ｒ7＝ｎ−Ｂｕ，Ｘ＝Ｂｒ
【００５５】
実施例１
３００ｍＬのＨａｓｔｅｌｌｏｙ（登録商標）Ｃオートクレーブに、メタノール１１０ｍＬ、１−クロロピナコロン（１−クロロ−３，３−ジメチル−１−クロロ−２−ブタノン）１３．１ｍＬ（０．１モル）、及びトリブチルアミン３６ｍＬ（０．１５モル）、次いで５ａ  ９５．４ｍｇ（０．１ミリモル）を添加した。混合物を密封し、一酸化炭素で充分にフラッシし、次いでゲージ圧２ａｔｍ（０．２ＭＰａ）まで加圧した。混合物を１２０℃まで加熱し、圧力を一酸化炭素で１０ａｔｍ（１．０ＭＰａ）のゲージ圧に調整した。温度及び圧力を、圧力の維持に必要ならば一酸化炭素を用いて３時間保持した。オートクレーブを冷却し、減圧した。生成物をガスクロマトグラフィーを用いてピナコロン（３，３−ジメチル−２−ブタノン）、１−クロロピナコロン及びピバロイル酢酸メチル（メチル４，４−ジメチル−３−オキソ−１−ペンタノエート）に関して分析し、ピナコロン０．１２重量％、クロロピナコロン２．２５重量％及びピバロイル酢酸メチル８．７６重量％を含むことがわかった。これは、７８％のクロロピナコロン転化率に相当し、ピバロイル酢酸メチルへの選択率は９３％であり、ピナコロンへの損失はわずか２．０％であった。パラジウムのターンオーバー頻度は、製造ピバロイル酢酸メチル２４１モル／モル（Ｐｄ）／時であった。
【００５６】
比較例Ａ
触媒５ａの代わりに、当業界において同様な例で使用される触媒であるジクロロ−ビス−トリフェニルホスフィンパラジウム（ＩＩ）［Ａ．Ｌ．Ｌａｐｉｄｕｓ，ｅｔ．ａｌ．Ｒｕｓｓｉａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｂｕｌｌｅｔｉｎ，Ｉｎｔ．Ｅｄｉｔ．，５０，２２３９（２００１）；Ａ．Ｌ．ｌａｐｉｄｕｓ，ｅｔ．ａｌ．，Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，３１７（２００２）参照］７０．１ｍｇ（０．１ミリモル）を用いた以外は、実施例１を繰り返した。ガスクロマトグラフィーによる分析後、混合物はピナコロン０．３４重量％、クロロピナコロン３．６８重量％及びピバロイル酢酸メチル５．１４重量％を含むことがわかった。これは、６４％のクロロピナコロン転化率に相当し、ピバロイル酢酸メチルへの選択率は６５％であり、ピナコロンへの損失は６．８％であった。パラジウムのターンオーバー頻度は、製造ピバロイル酢酸メチル１４０モル／モル（Ｐｄ）／時であった。
【００５７】
比較例Ａは、公知触媒による反応は、同一条件下において本発明の触媒と比較した場合に、選択率が劣り（消費された出発１−クロロピナコロン単位当たりの生成量が、目的ピバロイル酢酸メチルはより少なく、不所望のピナコロンはより多い）、且つ生成速度も劣る（生成されるピバロイル酢酸メチルがより少なく、ターンオーバー頻度がより低い）ことを示している。
【００５８】
実施例２
触媒５ａの代わりに、触媒５ｂ  ７８．６ｍｇ（０．１ミリモル）を用いて実施例１を繰り返した。ガスクロマトグラフィーによる分析後、混合物は、ピナコロン０．１４重量％、クロロピナコロン３．９０重量％及びピバロイル酢酸メチル６．６９重量％を含むことがわかった。これは、６２％のクロロピナコロン転化率に相当し、ピバロイル酢酸メチルへの選択率は８９％であり、ピナコロンへの損失は２．９％であった。パラジウムのターンオーバー頻度は、製造ピバロイル酢酸メチル１８３モル／モル（Ｐｄ）／時であった。
【００５９】
実施例３
触媒５ａの代わりに触媒５ｃ  ５５．４ｍｇ（０．１ミリモル）を用いて実施例１を繰り返した。ガスクロマトグラフィーによる分析後、混合物は、ピナコロン０．５４重量％、クロロピナコロン３．５６重量％及びピバロイル酢酸メチル５．９６重量％を含むことがわかった。これは、６６％のクロロピナコロン転化率に相当し、ピバロイル酢酸メチルへの選択率は７５％であり、ピナコロンへの損失は１０．７％であった。パラジウムのターンオーバー頻度は、製造ピバロイル酢酸メチル１８３モル／モル（Ｐｄ）／時であった。
【００６０】
実施例４
触媒５ａの代わりに触媒５ｄ  ６２．５ｍｇ（０．１ミリモル）を用いて実施例１を繰り返した。ガスクロマトグラフィーによる分析後、混合物は、ピナコロン０．１１重量％、クロロピナコロン３．７０重量％及びピバロイル酢酸メチル５．０３重量％を含むことがわかった。これは、６４％のクロロピナコロン転化率に相当し、ピバロイル酢酸メチルへの選択率は６４％であり、ピナコロンへの損失は２．２％であった。パラジウムのターンオーバー頻度は、製造ピバロイル酢酸メチル１３７モル／モル（Ｐｄ）／時であった。
【００６１】
実施例５
３００ｍＬのＨａｓｔｅｌｌｏｙ（登録商標）Ｃオートクレーブに、エタノール１１０ｍＬ、１−クロロアセトフェノン１５．３ｇ（０．１モル）、及びトリブチルアミン３６ｍＬ（０．１５モル）、次いで５ａ  ９５．４ｍｇ（０．１ミリモル）を添加した。混合物を密封し、一酸化炭素で充分にフラッシし、次いでゲージ圧２ａｔｍ（０．２ＭＰａ）まで加圧した。混合物を１０５℃まで加熱し、圧力を一酸化炭素で１０ａｔｍ（１．０ＭＰａ）のゲージ圧に調整した。温度及び圧力を、圧力の維持に必要ならば一酸化炭素を用いて３時間保持した。オートクレーブを冷却し、減圧した。生成物を高圧液体クロマトグラフィーを用いてアセトフェノン、１−クロロアセトフェノン（出発原料）及びベンゾイル酢酸エチル（３−フェニル−３−オキソ−１−プロパノエート）に関して分析し、アセトフェノン０．３１重量％、クロロアセトフェノン０．５６重量％及びピバロイル酢酸メチル１０．９４重量％を含むことがわかった。これは、９５％のクロロピナコロン転化率に相当し、ベンゾイル酢酸エチルへの選択率は８０％であり、アセトフェノンへの選択率損失はわずか３．４％であった。パラジウムのターンオーバー頻度は、製造ピバロイル酢酸エチル２５３モル／モル（Ｐｄ）／時であった。
【００６２】
比較例Ｂ
触媒５ａの代わりに、当業界において同様な例で使用される触媒であるジクロロ−ビス−トリフェニルホスフィンパラジウム（ＩＩ）  ７０．１ｍｇ（０．１ミリモル）を用いた以外は、実施例５を繰り返した。高圧液体クロマトグラフィーによる分析後、生成物はアセトフェノン０．２８重量％、クロロアセトフェノン０．０３重量％及びピバロイル酢酸メチル８．１７重量％を含むことがわかった。これは、９９．７％のクロロピナコロン転化率に相当し、ベンゾイル酢酸エチルへの選択率はわずか５７％であり、アセトフェノンへの選択率損失は３．２％であった。パラジウムのターンオーバー頻度は、製造ベンゾイル酢酸エチル２０１モル／モル（Ｐｄ）／時であった。
【００６３】
比較例Ａと同様に、前記比較例Ｂは、本発明の触媒が、１−クロロアセトフェノンのカルボニル化に使用される場合に公知触媒よりも、目的生成物への選択率が高く且つ生産速度が速いことを示している。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明に従えば、医薬、農薬、顔料及び栄養補助食品のような特殊化学製品の生産に有用な化学中間体であるβ−ケトエステルを高選択率でかつ速い生産速度で生産することができる。